DE3731413C2 - - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht von einem elektrischen Schaltgerät nach der Gattung des Hauptanspruchs aus. Solch ein bekanntes Schaltgerät hat zwei Leiterplatten und eine Steckerleiste, welche mit einer der Lei­ terplatten mechanisch verbunden ist. Die Anschlußfahnen der in der Steckerleiste eingebetteten Steckverbindungsteile sind an Leiter­ bahnen der einen Leiterplatte angelötet. Dabei ist wenigstens ein Steckverbindungsteil an ein Entstörfilter in Form eines π-Filters angeschlossen, dessen Masseanschluß an ein erstes Abschirmblech ge­ lötet ist. Das erste Abschirmblech deckt den Anschlußbereich der An­ schlußfahnen der Steckverbindungsteile an der Lötseite der einen Leiterplatte ab und ist am Metallgehäuse befestigt. Ein zweites Ab­ schirmblech deckt den Anschlußbereich der Anschlußfahnen der Steck­ verbindungsteile an der Bauteilseite der einen Leiterplatte ab. Das zweite Abschirmblech ist dazu einerseits an zugeordnete Masse-Lei­ terbahnen gelötet und andererseits mit dem Metallgehäuse verbunden. Dabei ist von Nachteil, daß zu viele und kostenträchtige Entstör­ teile verwendet sind, die im wesentlichen eine unerwünscht lange Verbindung zwischen dem Masseanschluß auf der Leiterplatte und dem Metallgehäuse bilden. Darüber hinaus können bedingt durch Addition zulässiger Fertigungstoleranzen und unterschiedliches Wärmeaus­ dehnungsverhalten der verschiedenen Werkstoffe mechanische Spannungen an den Lötstellen Schäden verursachen vor allem zusammen mit den ohnehin bei dem rauhen Betrieb in Kraftfahrzeugen auftreten­ den Schütteleinflüssen.

Es ist auch noch ein elektrisches Schaltgerät bekannt geworden, dessen Steckerleiste aus zwei Teilen besteht, die miteinander ver­ rastet im Gehäuse des Schaltgeräts angeordnet sind. An jedem Teil der Steckerleiste ist eine zugeordnete Leiterplatte befestigt und die im jeweiligen Teil der Steckerleiste angeordneten Steckver­ bindungsteile sind an Leiterbahnen der zugeordneten Leiterplatte ge­ lötet.

Aufgabe, Lösung und Vorteile der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektrisches Schaltgerät zu schaffen, bei dem der Anschlußbereich der in das Metallgehäuse des Schaltgeräts geführten Steckverbindungsteile mit Leiterbahnen auf zugeordneten Leiterplatten gegen elektromagnetische Störeinflüsse mit einfachen, platzsparenden und den Anforderungen an Schüttelsicherheit für den Betrieb in Kraftfahrzeugen genügenden Mitteln abzuschirmen, wobei die Nachteile der bekannten Lösungen vermieden werden sollen.

Zur Lösung der Aufgabe sind die im Hauptanspruch angegebenen Maßnahmen vorgesehen.

Dabei ist von Vorteil, daß das jeder Steckerleiste zugeordnete Masseteil durch Umspritzen des die jeweilige Steckerleiste bildenden Isolierstoffs fest in die jeweilige Steckerleiste eingebettet ist, wobei auf der jeweils zugeordneten Leiterplatte mehr Platz für elektrische Bauelemente zur Verfügung steht, eine direkte Masseverbindung zwischen dem an die Leiterbahnen angeschlossenen Masseteil und dem Metallgehäuse direkt über die Schrauben hergestellt wird, die zugleich die Steckerleisten samt zugeordneten Leiterplatten am Metallgehäuse befestigen, wobei der Anschlußbereich der Steckverbindungsteile sowohl auf der Löt- als auch auf der Bauteilseite derart einfach geschirmt wird, daß beispielsweise auf der Lötseite der Leiterplatten angeordnete Chip-Kondensatoren über das Masseteil an das Metallgehäuse als Masseanschluß angeschlossen sind. Darüber hinaus versteift das in der jeweiligen Steckerleiste eingebettete Masseteil die Steckerleiste derart, daß die Durchbiegegefahr für die verhältnismäßig langen vielpoligen Steckerleisten wesentlich verringert wird, auf die zum ausreichend schüttelsicheren Kontaktgeben und -halten verhältnismäßig große Steckkräfte wirken.

Durch die geteilte Steckerleiste mit einem Masseteil in jedem Leistenteil lassen sich von beiden Leiterplatten kurze Verbindungen zum Masseanschluß herstellen.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teilschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines elektrischen Schaltgeräts mit zwei Steckerleisten, von denen in der ersten eine Reihe und in der zweiten zwei Reihen Steckverbindungs­ teile eingebettet sind,

Fig. 2 die erste Steckerleiste in Vorderan­ sicht,

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2,

Fig. 4 einen Längsschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,

Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V in Fig. 2,

Fig. 6 die zweite Steckerleiste in Vorderansicht,

Fig. 7 einen Querschnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6,

Fig. 8 einen Längsschnitt entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7,

Fig. 9 einen Querschnitt entlang der Linie IX-IX in Fig. 6 und

Fig. 10 einen Teilschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel des Schaltgeräts mit Schirm­ blechen, durch die die Anschlußfahnen der Steckverbindungsteile ragen und mit zusätzlichen Masseteilen.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ein elektrisches Schaltgerät hat ein Metallgehäuse - im folgenden kurz Gehäuse 1 genannt - mit einer Öffnung 2. In die Öffnung 2 er­ strecken sich jeweils ein Aufnahmeabschnitt 3 einer ersten Stecker­ leiste 4 und ein Aufnahmeabschnitt 5 einer zweiten Steckerleiste 6. Die Aufnahmeabschnitte 3 und 5 bilden eine Aufnahme für einen an sich bekannten und nicht näher dargestellten Gegenstecker, der bei­ spielsweise am Ende eines Kabelbaumes angeschlagen ist. Die Stecker­ leisten 4 und 6 sind aus isolierendem Kunststoff gebildet und an der Innenwand 7 des Gehäuses 1 angeordnet. Dabei ist in der ersten Steckerleiste 4 eine Reihe von Flachsteckern 8 als Steckverbindungs­ teile eingebettet, die parallel zum Aufnahmeabschnitt 3 aus der Steckerleiste 4 ragen. Die Anschlußfahnen 9 der Flachstecker 8 sind um 90° abgebogen. In der ersten Steckerleiste 4 ist noch ein kamm­ artiges Blech als Masseteil 10 eingebettet. Es erstreckt sich parallel zu der Reihe der Anschlußfahnen 9 im wesentlichen über die Länge der Steckerleiste 4. Das Masseteil 10 hat an einem Längsrand 11 (unterer Rand in Fig. 4) Anschlußfahnen 12. Am anderen Längsrand 13 (oberer Rand in Fig. 4) ist das Masseteil 10 mit einer Aus­ nehmung 14 versehen, durch die die in einer Reihe angeordneten Flachstecker 8 mit Abstand ragen. Die Endabschnitte 15 und 16 des oberen Längsrandes 13 sind parallel zu den Flachsteckern 8 in Steck­ richtung weisend abgebogen (Fig. 5). Nahe seinen Enden hat das Masseteil 10 je eine Bohrung 17. Die Bohrungen 17 sind mit einem Durchzug 18 versehen an der den abgebogenen Endabschnitten 15, 16 abgewandten Seite. Das Masseteil 10 ist außerdem mit Fixierbohrungen 19 und an der Ausnehmung 14 mit einer Fixiernut 20 versehen. Die Bohrungen 17 im Masseteil 10 sind beiderseits des Masseteils 10 in der ersten Steckerleiste 4 fortgesetzt, durchdringen sie und bilden Befestigungsbohrungen für die erste Steckerleiste 4.

An den Enden der ersten Steckerleiste 4 sind an der der Gehäuse­ innenwand 7 abgewandten Seite 21 je ein Schenkel 22 angeformt, die mit je einer Bohrung 23 versehen sind, welche sich senkrecht zur Bohrung 17 durch die Schenkel 22 erstrecken. An dem den Anschluß­ fahnen 9 und 12 abgewandten Endabschnitt der Seite 21 ist die erste Steckerleiste 4 mit einem Aufnahmerand 24 versehen.

An der mit in einer Reihe angeordneten Flachsteckern 8 und mit dem Masseteil 10 versehenen ersten Steckerleiste 4 ist eine erste Lei­ terplatte 25 (Fig. 1) beispielsweise durch Niete oder Schrauben be­ festigt. Diese Befestigungsteile ragen dann in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise durch die Bohrungen 23 der Schenkel 22 und halten die erste Leiterplatte 25 mit ihrer Bauteilseite 26 an der ersten Steckerleiste 4. Die Anschlußfahnen 9 der Flachstecker 8 und die Anschlußfahnen 12 des Masseteils 10 ragen dabei durch zuge­ ordnete Bohrungen 27 bzw. 28 in der ersten Leiterplatte 25. Die Bohrungen 27, 28 befinden sich im Bereich von Lötaugen an sich be­ kannter und nicht näher dargestellter zugehöriger Leiterbahnen auf der Bauteilseite 26 und/oder auf der Lötseite 29 der ersten Leiter­ platte 25. Die Anschlußfahnen 9 und 12 werden zusammen mit auf der Lötseite 29 angeordneten elektrischen Bauelementen wie beispiels­ weise Chip-Kondensatoren 30 an die zugeordneten Leiterbahnen ge­ lötet. Die Anschlußfahnen 12 des Masseteils 10 sind dann mit an Masse anzuschließenden Leiterbahnen auf der Lötseite 29 und mit einem auf dem steckerseitigen Endbereich der Bauteilseite 26 aufge­ brachten, die Anschlußfahnen 12 umgebenden, Störeinflüsse ab­ schirmendem Belag 31 verbunden. Der abschirmende Belag 31 ist bei­ spielsweise als breite Leiterbahn aus Kupfer ausgebildet.

In der zweiten Steckerleiste 6 aus isolierendem Kunststoff sind Flachstecker 32 eingebettet, die in zwei parallelen Reihen ange­ ordnet sind. Die Flachstecker 32 haben wie die Flachstecker 8 der ersten Steckerleiste 4 ein rechtwinklig abgebogenes als Anschluß­ fahne 33 dienendes Ende. Alle Anschlußfahnen 33 liegen in einer Reihe. In der zweiten Steckerleiste 6 ist ebenfalls ein kammartiges Blech als Masseteil 34 eingebettet. Die Anschlußfahnen 35 des Masseteils 34 ragen in einer Reihe parallel zur Reihe der Stecker-Anschlußfahnen 33 aus der zweiten Steckerleiste 6. An dem den Anschlußfahnen 35 abgewandten Rand 36 des Masseteils 34 ist wiederum eine Ausnehmung 37 ausgebildet. Wie das erste hat auch das zweite Masseteil 34 winklig abgebogene Endabschnitte 38, 39 und zwei Bohrungen 40 mit Durchzug 41. Desgleichen hat das zweite Masseteil 34 Fixierbohrungen 42 und eine Fixiernut 43. Darüber hinaus sind in der zweiten Steckerleiste 6 noch zwei Bohrungen 44 ausgebildet mit einem erweiterten Endabschnitt 45. Die Bohrungen 44 verlaufen parallel zu den Bohrungen 40. Außerdem ist an der den Anschlußfahnen 35 des Masseteils 34 abgewandten Seite 46 der zweiten Steckerleiste 6 ein Halterand 47 angeformt. Der Halterand 47 hat die Länge des von dem Aufnahmeabschnitt 5 umgrenzten Steckbereichs der Steckerleiste 6. Schließlich sind an der der Gehäuseinnenwand 7 abgewandten Seite 8 der zweiten Steckerleiste 6 gleichfalls zwei Schenkel 48 angeformt mit nicht näher dargestellten, an sich bekannten Bohrungen, die senkrecht zu den Bohrungen 40 die Schenkel 48 durchdringen und zur Aufnahme von Befestigungsmitteln für eine zweite Leiterplatte 49, beispielsweise Niete oder Schrauben dienen.

Die zweite Leiterplatte 49 ist in an sich bekannter und nicht näher dargestellter Weise an Lötseite 50 und Bauteilseite 51 mit Leiter­ bahnen belegt. Im Bereich von Lötaugen einiger Leiterbahnen sind Bohrungen 52 und 53 ausgebildet, durch welche die zugeordneten An­ schlußfahnen 33; 35 ragen. Sie sind zusammen mit an der Lötseite 50 angeordneten Bauelementen wie beispielsweise Chip-Kondensatoren 54 an die zugeordneten Leiterbahnen gelötet. Mindestens die Anschluß­ fahnen 35 des Masseteils 34 sind dadurch mit an Masse anzuschließen­ den Leiterbahnen der Lötseite 50 verbunden. Außerdem sind dadurch die Anschlußfahnen 35 des Masseteils 34 an einen auf dem stecker­ seitigen Endbereich der Bauteilseite 51 aufgebrachten, die Anschluß­ fahnen 35 des Masseteils 34 umgebunden, Störeinflüsse abschirmenden Belag 55 angeschlossen. Als Belag 55 eignet sich wiederum eine breite Leiterbahn aus Kupfer.

Die beiden derart ausgebildeten und an den zugeordneten Leiter­ platten 25; 49 befestigten Steckerleisten 4 und 6 werden aneinander­ gelegt, so daß der Halterand 47 der zweiten Steckerleiste 6 am Auf­ nahmerand 24 der ersten Steckerleiste 4 anliegt und die zweite Steckerleiste 6 mit ihrer Seite 46 auf der ersten Steckerleiste 4 liegt. Die Steckerleisten 4 und 6 werden in das Gehäuse 1 eingeführt und in die Öffnung 2 des Gehäuses 1 geschoben. Dabei liegen die Auf­ nahmeabschnitte 3 und 5 mit ihrem Außenmantel an der Wand der Öffnung 2 und die Steckerleisten 4 und 6 an der Innenwand 7 des Ge­ häuses 1 an. Im Gehäuse 1 sind beiderseits der Öffnung 2 im Abstand der Bohrungen 17 bzw. 40 der Steckerleisten 4 und 6 mit den beiden Bohrungen 17 und 40 fluchtende, nicht näher dargestellte Bohrungen ausgebildet. In die vier Bohrungen des Gehäuses 1 und in die je zwei Bohrungen 17 und 40 werden vier Schneidschrauben eingeschraubt. Sie schneiden zumindest in den Durchzügen 18 und 41 der in den Stecker­ leisten 4 und 6 eingebetteten Masseteile 10 bzw. 34 ein Gewinde, in das sie sich einschrauben. Mit den bei 56, 57 in Fig. 1 schematisch angedeuteten Schneidschrauben sind dann die Steckerleisten 4 und 6 am Gehäuse 1 befestigt. Die Schneidschrauben 56, 57 bilden zugleich die Masseverbindung zwischen den Masseteilen 10 und 34 und dem Metallgehäuse 1.

Mit Hilfe der Masseteile 10 und 34 wird somit eine einfache und kurze Verbindung vom Gehäuse 1 zu den Masseanschlüssen der Leiter­ bahnen auf den Leiterplatten 25 und 49 gebildet, wobei Entstörkon­ densatoren ebenfalls auf kurzem Wege an das den Masseanschluß bil­ dende Gehäuse 1 angeschlossen sind. Die Masseteile 10 und 34 wirken dabei als Abschirmmittel gegen Störeinflüsse, die über den Steck­ bereich das Schaltgerät in unerwünschter Weise beeinflussen könnten.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel des elektrischen Schaltgeräts nach Fig. 10 sind die Teile, die gleich denen des ersten Aus­ führungsbeispieles sind, mit denselben Bezugszahlen versehen.

Die Anschlußfahnen 9 und 33 der Flachstecker 8 und 32 sind soweit erforderlich mit Durchführungskondensatoren 58 und 59 versehen. Die Durchführungskondensatoren 58 sind in zugeordnete Bohrungen 60 eines ersten Abschirmblechs 61 eingesetzt. Das Abschirmblech 61 ist zu­ sätzlich zu wenigstens einer Anschlußfahne 62 mit einem Abschnitt 63 mit Löchern 64 versehen, durch welche die Anschlußfahnen 12 des ersten Masseteils 10 ragen. An den Abschnitt 63 schließt sich ein Rand 65 an, der an der Innenwand 7 des Gehäuses 1 anliegt. Beim Löten der Anschlußfahnen 9, 12 und 62 an zugeordnete Leiterbahnen kann auch der Abschnitt 63 des ersten Abschirmblechs 61 im Bereich der Löcher 64 an die Anschlußfahnen 12 des Masseteils 10 gelötet werden.

An der zweiten Steckerleiste 6 sind noch zwei Anschläge 66 angeformt für ein zweites Abschirmblech 67. Das Abschirmblech 67 ist mit Bohrungen 68 versehen, in welche die Durchführungskondensatoren 59 eingesetzt sind, die wiederum auf den Anschlußfahnen 33 der Flach­ stecker 32 angeordnet sind. Die Anschlußfahnen 33 sind jedoch so ab­ gebogen, daß sie in zwei parallelen Reihen angeordnet sind. Auch das zweite Abschirmblech 67 ist mit mindestens einer Anschlußfahne 69 versehen. Außerdem hat es einen Abschnitt 70 mit Löchern 71, durch welche die Anschlußfahnen 35 des Masseteils 34 ragen. Ein Rand 72 des zweiten Abschirmblechs 67 liegt ebenfalls an der Innenwand 7 des Gehäuses 1 an. Der über den die Durchführungskondensatoren 59 auf­ nehmenden Bereich hinausragende federnde Randabschnitt 73 ist an den freien Randabschnitt 74 des ersten Abschirmblechs 61 gedrückt ge­ halten durch die Anschläge 66 der zweiten Steckerleiste 34, an deren der Steckerleiste 34 zugekehrten Seite der Randabschnitt 74 anliegt.

Die Anschlußfahnen 33, 35 und 69 sind wiederum an zugeordnete Lei­ terbahnen der Leiterplatte 49 gelötet. Die mindestens eine Anschluß­ fahne 69 des zweiten Abschirmblechs 67 ragt dazu durch eine zuge­ ordnete Bohrung 75 der Leiterplatte 49 an deren Lötseite 50. Das zweite Abschirmblech 67 kann beim Löten gleichzeitig direkt an die Anschlußfahnen 35 des zweiten Masseteils 34 angeschlossen werden.

Die Steckerleisten 4 und 6 sind wiederum - wie beim ersten Aus­ führungsbeispiel beschrieben - mit Schneidschrauben 56, 57 an die Innenwand 7 des Gehäuses 1 geschraubt. Somit sind die Masseteile 10 und 34 durch die Schneidschrauben 56 und 57 direkt an Masse ange­ schlossen.

Die Masseteile 10 und 34 bilden beim zweiten Ausführungsbeispiel eine zusätzliche Abschirmung des Steckbereichs mit platzsparender, kurzer Verbindung zum Masse bildenden Gehäuse 1.

Außerdem versteifen die Masseteile 10 und 34 die Steckerleisten 4 und 6 in beiden Ausführungsbeispielen, so daß ein Durchbiegen der Steckerleisten durch die beim Stecken des vielpoligen Gegensteckers auf die Steckerleisten 4 und 6 ausgeübten Steckkräfte zumindest ver­ ringert wird.

Claims (2)

1. Elektrisches Schaltgerät mit einem Metallgehäuse (1), in dem mindestens eine Leiterbahnen und elektrische Bauelemente tragende Leiterplatte (25; 49) mit jeweils einer zugeordneten Steckerleiste (4; 6) untergebracht ist, welche in das Metallgehäuse (1) eingesetzt, in welcher abgedichtet aus dem Metallgehäuse (1) geführte, innerhalb des Metallgehäuses (1) mit zugeordneten Leiterbahnen verbundene und mindestens teilweise mittels Entstörmitteln abgeschirmte Steckverbindungsteile (8; 32) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Steckerleiste (4; 6) ein kammartiges Masseteil (10; 34) fest eingebettet ist mit einerseits aus der Steckerleiste (4; 6) ragenden Anschlußfahnen (12; 35), welche mit zugeordneten Leiterbahnen auf der Lötseite (29; 50) und mit einem Störeinflüsse abschirmenden Überzug auf dem Endabschnitt der Bauteilseite (26; 51) der zugehörigen Leiterplatte (25; 49) verbindbar sind, und das andererseits mit Befestigungslöchern (17; 40) mit Durchzügen (18; 41) versehen ist, durch welche sich Schrauben (56; 57) erstrecken, mit denen jede Steckerleiste (4; 6) lösbar am Metallgehäuse (1) befestigbar und jedes Masseteil (10; 34) direkt an Masse anschließbar ist.

2. Schaltgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerleiste aus zwei Teilen (4; 6) zusammengesetzt ist, in welche jeweils ein Masseteil (10; 34) eingebettet ist, deren Anschlußfahnen (12; 35) an Leiterbahnen der den Teilen (4; 6) zugeordneten Leiterplatte (25 bzw. 49) angeschlossen sind.